[发明专利]用于卤化聚合物的设备

说明书

披露一种用于卤化聚合物的设备。该设备包括反应器、至少一个光源、搅拌器和加热器。反应器含有聚合物浆料。光源设置在反应器外0.5cm到2cm的距离处，用于促进辐照浆料。光源放射波长在250nm到355nm之间的光线。搅拌器用于搅拌浆料。加热器用于加热聚合物浆料。排列搅拌器上的叶片和光源，使浆料保持均匀运动并均匀反应以有效实现所需转化。

本申请是申请日为2015年4月24日、申请号为201580031543.2、发明名称为“用于卤化聚合物的设备”的申请的分案申请。

所属领域

本发明涉及一种用于卤化聚合物的设备。

背景技术

经由施加热量和/或紫外线启动的自由基反应，通过氯化将聚氯乙烯 (PVC)转化为氯化聚氯乙烯(CPVC)。聚合物的氯含量决定其特性和应用。大多数商用CPVC树脂的氯含量在63％到69％范围内。达到所需氯含量所需要的时间、氯化程度、颜色以及特定温度下的氯化均匀性都是有效制备高质量产品的重要参数。

但是，传统聚合物卤化设备无法有效进行高效卤化。此类设备无法有效达到高卤化反应率。此外，使用此类设备形成的卤化聚合物在本质上是不均匀的，这导致聚合物物理特性差。此外，传统设备导致容器的聚合物床中的温度分布不均匀，从而形成局部热点。这些热点反过来导致在反应器的静态区域中(如在反应器头部上)累积聚合物固体块，从而导致在浆料的上表面上形成聚合物层，限制卤化过程中的辐射穿过整个浆料。由于在静态区域中聚合物块的累积，聚合物往往桥接并堵塞排出管道。这反过来可能增加容器中聚合物床的液位，并最终导致反应器完全关闭。

下面讨论一些现有技术：

US3591571介绍一种工艺，该工艺使用的设备具有圆柱形玻璃高压釜，其配备有循环水套、温度计、桨式搅拌器和多个分布在反应器周围的紫外线灯。水套内有循环温水。

US4377459介绍一种氯化工艺，该工艺使用的设备具有反应器，其配备套，带中央轴和叶片的桨式搅拌器(用于搅拌反应器内的PVC大颗粒块)，以及一堆密封安装在反应器盖内的紫外线灯。

US4102760介绍一种后期氯化偏氟乙烯聚合物以提供氯化树脂的工艺。执行偏氟乙烯聚合物氯化的设备具有圆柱形玻璃反应器，其配备含有石英汞蒸气灯(紫外线光源)的石英浸冷水冷凝器和搅拌器。

US6384149介绍一种平均颗粒物直径为至少150μm和孔隙率为至少 0.15cc/g(31-1011psi)的聚氯乙烯树脂的制备方法。该氯化工艺通过将树脂悬浮在水性介质中执行，并通过向水性悬浮液吹入气态氯执行氯化。使用具有配备搅拌器的反应器的设备执行该方法。

执行氯乙烯树脂氯化的设备具有玻璃罐，其配备搅拌器和汞灯(紫外线灯)。

US4377459介绍一种自由流动大颗粒PVC形态的CPVC的制备工艺。该氯化工艺使用的设备具有反应器，其配备套，带中央轴和叶片的桨式搅拌器(用于搅拌反应器内的PVC大颗粒块)，以及一堆密封安装在反应器盖内的紫外线灯。

GB1318078介绍一种在存在自由基生成剂的情况下和/或在辐射的影响下，在1到5atm的绝对压强下，采用气态氯氯化颗粒PVC或聚乙烯的工艺，其中细颗粒聚合物在机械作用下产生的流化层中氯化。执行该工艺的反应器具有犁形搅拌件，其围绕搅拌器的中央水平轴排列。

US6197895介绍一种生产氯化聚氯乙烯树脂的工艺。在生产氯含量重量百分比60到73％的CPVC树脂过程中，PVC树脂悬浮在水性介质中，在温度范围40℃到90℃和汞灯光束照射下，向所述悬浮物吹入氯气。按照0.01-1份对100份PVC树脂的重量比，将在40到90℃下半衰期为10 小时的有机过氧化物化合物加入反应容器，然后开始氯化反应。